DE102020121175B4 - pulley assembly - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Riemenscheibenanordnung mit einer schaltbaren Riemenscheibe (9), die auf einer Antriebswelle (1) angeordnet ist und über eine Kupplungseinrichtung, bestehend aus einer Freilaufkupplung (K1) und einer Fliehkraftkupplung (K2), mit der Antriebswelle (1) koppelbar oder davon entkoppelbar ist. Erfindungsgemäß weist die Riemenscheibenanordnung einen Drehschwingungstilger (10) auf, der die Antriebswelle (1) mit der Kupplungseinrichtung (K1, K2) momentübertragend verbindet. Die Riemenscheibe (9) ist mit einem radial inneren Bauraum (19) ausgebildet, in dem der Drehschwingungstilger (10) angeordnet ist. The invention relates to a pulley arrangement with a shiftable pulley (9) which is arranged on a drive shaft (1) and can be coupled to or from the drive shaft (1) via a clutch device consisting of an overrunning clutch (K1) and a centrifugal clutch (K2). is detachable. According to the invention, the belt pulley arrangement has a torsional vibration damper (10) which connects the drive shaft (1) to the clutch device (K1, K2) in a torque-transmitting manner. The pulley (9) is designed with a radially inner space (19) in which the torsional vibration absorber (10) is arranged.
Description
Die Erfindung betrifft eine Riemenscheibenanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Riemenscheibenanordnung gemäß dem Anspruch 11.The invention relates to a pulley arrangement according to the preamble of
Eine beispielhafte Riemenscheibenanordnung weist eine schaltbare Riemenscheibe auf, die auf einer Brennkraftmaschinen-Welle (nachfolgend allgemein als Antriebswelle bezeichnet) angeordnet ist. Die schaltbare Riemenscheibe ist über einen gemeinsamen Riementrieb (d.h. mit nur einer Riemenspur) mit einer Elektromaschine und einem Nebenaggregat, etwa einen mechanischen Klimakompressor, trieblich verbunden. Die schaltbare Riemenscheibe ist mittels eines Klemmkörperfreilaufs sowie einer Fliehkraftkupplung mit der Antriebswelle koppelbar oder davon entkoppelbar. In einer ersten Betriebsart kann exemplarisch ein Motorstart erfolgen, bei dem die Elektromaschine ein Drehmoment erzeugt, mit dem die Brennkraftmaschine gestartet wird. In einer zweiten Betriebsart kann ein Generatorbetrieb erfolgen. Dieser kann sich unmittelbar an die erste Betriebsart anschließen. Im Generatorbetrieb erzeugt die Brennkraftmaschine ein Drehmoment, mit dem die Elektromaschine antreibbar ist. In einer dritten Betriebsart kann die Elektromaschine das Nebenaggregat antreiben, während die Brennkraftmaschine stillsteht.An example pulley assembly includes a shiftable pulley disposed on an engine shaft (hereinafter referred to generically as a drive shaft). The switchable belt pulley is connected to an electric machine and an auxiliary unit, such as a mechanical air conditioning compressor, via a common belt drive (i.e. with only one belt track). The switchable belt pulley can be coupled to or decoupled from the drive shaft by means of a sprag freewheel and a centrifugal clutch. In a first operating mode, an engine start can take place, for example, in which the electric machine generates a torque with which the internal combustion engine is started. In a second operating mode, generator operation can take place. This can directly follow the first operating mode. In generator mode, the internal combustion engine generates a torque with which the electric machine can be driven. In a third operating mode, the electric machine can drive the auxiliary unit while the internal combustion engine is at a standstill.
In der ersten Betriebsart (das heißt Motorstart oder Boostfunktion) ist in der beispielhaften Riemenscheibenanordnung im Klemmkörperfreilauf eine momentübertragende Sperrfunktion aktiv, bei der die schaltbare Riemenscheibe und die Brennkraftmaschinen-Welle (d.h. Antriebswelle) in einer ersten Drehrichtung bei gleicher Drehzahl drehen sowie die Riemenscheibe als Antriebsteil und die Brennkraftmaschinen-Welle als Abtriebsteil wirkt.In the first operating mode (i.e. engine start or boost function), a torque-transmitting locking function is active in the example pulley arrangement in the sprag clutch, in which the switchable pulley and the internal combustion engine shaft (ie drive shaft) rotate in a first direction of rotation at the same speed and the pulley as the drive part and the internal combustion engine shaft acts as an output part.
In der zweiten Betriebsart (das heißt Generatorbetrieb) ist eine momentübertragende Sperrfunktion der Fliehkraftkupplung aktiv, bei der die Brennkraftmaschinen-Welle und die Riemenscheibe in der ersten Drehrichtung bei gleicher Drehzahl drehen sowie die Brennkraftmaschinen-Welle als Antriebsteil wirkt und die Riemenscheibe als Abtriebsteil wirkt.In the second operating mode (i.e. generator operation), a torque-transmitting locking function of the centrifugal clutch is active, in which the internal combustion engine shaft and the pulley rotate in the first direction of rotation at the same speed and the internal combustion engine shaft acts as a drive part and the pulley acts as an output part.
In der dritten Betriebsart dreht die schaltbare Riemenscheibe in einer zur ersten Drehrichtung gegenläufigen zweiten Drehrichtung und ist sowohl die Freilaufkupplung als auch die Fliehkraftkupplung übertragungsfrei.In the third operating mode, the switchable pulley rotates in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation and both the overrunning clutch and the centrifugal clutch are transmission-free.
Aus der
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Riemenscheibenanordnung bereitzustellen, die im Vergleich zum Stand der Technik mit reduziertem Bauraumbedarf ausgeführt ist und mit größerer Betriebssicherheit und/oder Laufruhe betreibbar ist.The object of the invention is to provide a belt pulley arrangement which, in comparison to the prior art, is designed with a reduced installation space requirement and can be operated with greater operational reliability and/or smoothness.
Die Aufgabe ist mit den Merkmalen der Ansprüche 1 oder 11 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is achieved with the features of
Gemäß dem Anspruch 1 weist die Riemenscheibenanordnung einen Drehschwingungstilger auf, der die Antriebswelle mit der Kupplungseinrichtung, das heißt mit einer Fliehkraftkupplung und einer Freilaufkupplung, momentübertragend verbindet. Im Hinblick auf eine kompakte Anordnung weist die schaltbare Riemenscheibe einen radial inneren Bauraum auf, in dem der Drehschwingungstilger angeordnet ist. In einer besonders bauraumgünstigen Ausführungsvariante können in dem Bauraum zusätzlich die Freilaufkupplung und die Fliehkraftkupplung angeordnet sein.According to
In einer bevorzugten Ausführungsvariante kann die schaltbare Riemenscheibe auf einer Brennkraftmaschinen-Welle (d.h. die Antriebswelle) angeordnet sein. Die schaltbare Riemenscheibe kann über einen Brennkraftmaschinen-Riementrieb mit einer Elektromaschine trieblich verbunden sein. In diesem Fall sind insbesondere die nachfolgend beschriebene erste Betriebsart (das heißt Motorstart oder Boostfunktion) und die zweite Betriebsart (das heißt Generatorbetrieb) von Bedeutung. Infolge eines Momenten-Richtungswechsels ist die Riemenscheibenanordnung selbsttätig von der ersten Betriebsart auf die zweite Betriebsart umschaltbar.In a preferred embodiment, the shiftable pulley may be mounted on an engine shaft (i.e., the drive shaft). The shiftable belt pulley can be drivingly connected to an electric machine via an internal combustion engine belt drive. In this case, the first operating mode described below (that is, engine start or boost function) and the second operating mode (that is, generator operation) are of particular importance. As a result of a torque change of direction, the belt pulley arrangement can be switched over automatically from the first operating mode to the second operating mode.
In der ersten Betriebsart (Motorstart bzw. Boostfunktion) kann in der Freilaufkupplung eine momentübertragende Sperrfunktion aktiv sein, bei der die Riemenscheibe und die Brennkraftmaschinen-Welle (d.h. Antriebswelle) in einer gemeinsamen, ersten Drehrichtung bei gleicher Drehzahl drehen sowie die Riemenscheibe als Antriebsteil und die Brennkraftmaschinen-Welle als Abtriebsteil wirkt. Nach dem Momenten-Richtungswechsel ist die zweite Betriebsart (Generatorbetrieb) geschaltet. In der zweiten Betriebsart ist eine momentübertragende Sperrfunktion der Fliehkraftkupplung aktiv, bei der die Riemenscheibe und die Antriebswelle in der ersten Drehrichtung bei gleicher Drehzahl drehen sowie die Brennkraftmaschinen-Welle als Antriebsteil und die Riemenscheibe als Abtriebsteil wirkt.In the first operating mode (engine start or boost function), a torque-transmitting locking function can be active in the overrunning clutch, in which the pulley and the internal combustion engine shaft (i.e. drive shaft) rotate in a common, first direction of rotation at the same speed and the pulley as the drive part and the Internal combustion engine shaft acts as a driven part. After the moment change of direction, the second operating mode (generator mode) is activated. In the second operating mode, a torque-transmitting locking function of the centrifugal clutch is active, in which the pulley and the drive shaft rotate in the first direction of rotation at the same speed and the internal combustion engine shaft acts as the drive part and the pulley as the driven part.
In der dritten Betriebsart steht die Brennkraftmaschine still, während die Elektromaschine in einer zur ersten Drehrichtung gegenläufigen zweiten Drehrichtung dreht und das Nebenaggregat antreibt. In diesem Fall sind sowohl die Freilaufkupplung als auch die Fliehkraftkupplung übertragungsfrei.In the third operating mode, the internal combustion engine is at a standstill while the electric machine rotates in a second direction of rotation that is opposite to the first direction of rotation and drives the auxiliary unit. In this case, both the one-way clutch and the centrifugal clutch are transmission-free.
In einer technischen Umsetzung kann der Drehschwingungstilger ein mit der Brennkraftmaschinen-Welle (d.h. Antriebswelle) drehfest verbundenes Primärteil und ein Sekundärteil aufweisen. Diese können um eine gemeinsame Drehachse zueinander begrenzt verdrehbar sein. Zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil kann zumindest eine Dämpfungsfeder abgestützt sein. Das Sekundärteil kann über die Fliehkraftkupplung trieblich mit der Riemenscheibe verbunden sein. In diesem Fall kann am Sekundärteil des Drehschwingungstilgers zumindest ein Fliehkraftelement der Fliehkraftkupplung gelagert sein. Das Fliehkraftelement kann unter Fliehkrafteinwirkung von seiner radial inneren, übertragungsfreien Ruheposition nach radial außen in seine radial äußere, momentübertragende Sperrfunktion verlagert werden. In der Sperrposition ist die Brennkraftmaschinen-Welle (Antriebswelle) über den Drehschwingungstilger sowie über das Fliehkraftelement momentübertragend mit der Riemenscheibe verbunden.In a technical implementation, the torsional vibration damper can have a primary part that is non-rotatably connected to the internal combustion engine shaft (i.e., drive shaft) and a secondary part. These can be rotated relative to one another to a limited extent about a common axis of rotation. At least one damping spring can be supported between the primary part and the secondary part. The secondary part can be drivingly connected to the belt pulley via the centrifugal clutch. In this case, at least one centrifugal element of the centrifugal clutch can be mounted on the secondary part of the torsional vibration damper. Under the action of centrifugal force, the centrifugal element can be displaced radially outward from its radially inner, transmission-free rest position into its radially outer, moment-transmitting blocking function. In the locked position, the internal combustion engine shaft (drive shaft) is connected to the belt pulley via the torsional vibration absorber and the centrifugal force element in a torque-transmitting manner.
Eine konventionelle Fliehkraftkupplung ist als eine Formschlusskupplung ausgebildet, bei der das Fliehkraftelement in eine Formschlusskontur der schaltbaren Riemenscheibe einrastet. Bei einer ungünstigen Relativ-Drehlage der Antriebswelle gegenüber der schaltbaren Riemenscheibe ergibt sich die folgende Problematik: So kann (in seltenen Fällen) vor der Durchführung des oben angegebenen Momenten-Richtungswechsels das Fliehkraftelement bereits in die Riemenscheiben-Formschlusskontur eingerastet sein. In diesem Fall wird kein (oder nur ein geringfügiger) Überholweg freigegebenen und ist die momentenübertragende Sperrfunktion der Fliehkraftkupplung bereits vor Durchführung des Momenten-Richtungswechsels aktiv. Entsprechend kann der Klemmkörper der Freilaufkupplung nicht vollständig über den Entsperrweg bis in seine Entsperrposition verlagert werden. Es kommt daher zu einer nicht vollständigen Entlastung der Freilaufkupplung.A conventional centrifugal clutch is designed as a form-fitting clutch in which the centrifugal element engages in a form-fitting contour of the switchable belt pulley. The following problem arises with an unfavorable relative rotational position of the drive shaft in relation to the switchable belt pulley: The centrifugal force element can (in rare cases) already have snapped into the belt pulley form-fitting contour before the torque direction change specified above is carried out. In this case, no (or only a small) overtaking distance is released and the torque-transmitting locking function of the centrifugal clutch is already active before the torque direction change is carried out. Accordingly, the clamping body of the one-way clutch cannot be completely displaced over the unlocking path to its unlocking position. Therefore, the overrunning clutch is not fully relieved.
Vor diesem Hintergrund kann die erfindungsgemäße Fliehkraftkupplung nach Art einer Trommelbremse als eine Reibungskupplung realisiert sein, bei der das Fliehkraftelement als Reibelement mit einer Reibschlusskontur der Riemenscheibe zusammenwirkt. Die Reibschlusskontur kann am Innenumfang eines radial äußeren Ringkranzes der Riemenscheibe ausgebildet sein.Against this background, the centrifugal clutch according to the invention can be implemented as a friction clutch in the manner of a drum brake, in which the centrifugal element interacts as a friction element with a frictional engagement contour of the pulley. The friction-locking contour can be formed on the inner circumference of a radially outer ring rim of the belt pulley.
Bevorzugt kann das Fliehkraftelement als eine Schwinge einseitig an einer Drehlagerstelle am Sekundärteil des Drehschwingungstilgers drehgelagert sein. Dadurch kann das Fliehkraftelement unter Fliehkraftwirkung um die Drehlagerstelle nach radial außen in die Sperrposition ausgelenkt werden. Das Fliehkraftelement kann mittels einer Vorspannfeder in seine radial innere Ruheposition vorgespannt sein.Preferably, the centrifugal element can be pivoted on one side as a rocker at a pivot bearing point on the secondary part of the torsional vibration absorber. As a result, the centrifugal force element can be deflected radially outward into the locked position around the pivot bearing point under the effect of centrifugal force. The centrifugal force element can be prestressed into its radially inner rest position by means of a prestressing spring.
In einer bauraumgünstigen Ausführungsvariante kann die Riemenscheibe einen radial inneren Nabenabschnitt aufweisen, der unter radialer Zwischenlage der Freilaufkupplung mittelbar oder unmittelbar auf der Brennkraftmaschinen-Welle (Antriebswelle) angeordnet ist. Zudem kann zwischen dem radial inneren Nabenabschnitt sowie dem radial äußeren Ringkranz der Riemenscheibe ein Bauraum bereitgestellt sein, in dem die Fliehkraftkupplung mit ihrem Fliehkraftelement bauraumgünstig angeordnet ist. In diesem Fall können die Fliehkraftkupplung und die Freilaufkupplung zueinander in Radial-Flucht angeordnet sein. Der Drehschwingungstilger kann dabei axial benachbart zu der (aus Fliehkraftkupplung und Freilaufkupplung aufgebauten) Kupplungseinrichtung positioniert sein.In a space-saving design variant, the belt pulley can have a radially inner hub section, which is arranged directly or indirectly on the internal combustion engine shaft (drive shaft) with the overrunning clutch being radially interposed. In addition, a space can be provided between the radially inner hub section and the radially outer ring rim of the belt pulley, in which space the centrifugal clutch is arranged with its centrifugal element in a space-saving manner. In this case, the centrifugal clutch and the overrunning clutch can be arranged in radial alignment with one another. The torsional vibration damper can be positioned axially adjacent to the clutch device (consisting of a centrifugal clutch and an overrunning clutch).
Sobald eine vordefinierte Brennkraftmaschinen-Drehzahl überschritten ist, stellt das fliehkraft-aktuierte Reibelement eine Momentenübertragung von der Antriebswelle auf die schaltbare Riemenscheibe sicher. Das fliehkraft-aktuierte Reibelement kann in Analogie zu einer Trommelbremse selbstverstärkend ausgeführt sein. Zudem kann die Fliehmasse des Reibelements so bemessen sein, dass in einem unteren Brennkraftmaschinen-Drehzahlbereich (dort herrschen die größten Drehunförmigkeiten) das Reibelement bei der Drehmomentspitze kurz rutscht und damit auch eine Entlastung der Riemenscheibenanordnung bewirkt. Derartige Motorschwingungen treten in der zweiten Betriebsart (das heißt Generatorbetrieb) auf, in der die Freilaufkupplung nicht im Kraftfluss integriert ist.As soon as a predefined internal combustion engine speed is exceeded, the centrifugally actuated friction element ensures torque is transmitted from the drive shaft to the switchable belt pulley. The friction element actuated by centrifugal force can be designed to be self-reinforcing in analogy to a drum brake. In addition, the centrifugal mass of the friction element can be dimensioned such that in a lower engine speed range (this is where the greatest rotational irregularities prevail) the friction element slips briefly at the torque peak and thus also causes a relief of the belt pulley arrangement. Such engine vibrations occur in the second operating mode (that is, generator operation), in which the overrunning clutch is not integrated in the power flow.
In einer konkreten Ausführungsvariante kann die Riemenscheibenanordnung über einen gemeinsamen Riementrieb eine Fahrzeug-Brennkraftmaschine, ein Brennkraftmaschinen-Nebenaggregat, insbesondere Klimakompressor, und eine Elektromaschine trieblich miteinander koppeln bzw. entkoppeln. In diesem Fall kann die schaltbare Riemenscheibe auf der Brennkraftmaschinen-Welle angeordnet sein. Die schaltbare Riemenscheibe kann über den Riementrieb mit einer Elektromaschinen-Welle und einer Aggregate-Welle des Nebenaggregates trieblich verbindbar sein. In der ersten Betriebsart (Motorstart oder Boost-Funktion) treibt die Elektromaschine über ihre Elektromaschinen-Welle und über den Riementrieb in der ersten Antriebsdrehrichtung auf die Brennkraftmaschine und das Nebenaggregat ab. In der zweiten Betriebsart (Generatorbetrieb) treibt die Brennkraftmaschine über ihre Brennkraftmaschinen-Welle und den Riementrieb in der ersten Antriebsdrehrichtung auf sowohl die Elektromaschine als auch das Nebenaggregat ab. In der dritten Betriebsart treibt die Elektromaschine über ihre Elektromaschinen-Welle und den Riementrieb in der zweiten Antriebsdrehrichtung nur auf das Nebenaggregat ab.In a specific embodiment variant, the belt pulley arrangement can drivingly couple or decouple a vehicle internal combustion engine, an internal combustion engine auxiliary unit, in particular an air conditioning compressor, and an electric machine via a common belt drive. In this case, the switchable pulley can be arranged on the internal combustion engine shaft. The switchable belt pulley can be drivingly connected to an electric machine shaft and a unit shaft of the auxiliary unit via the belt drive. In the first operating mode (engine start or boost function), the electric machine drives off the internal combustion engine and the auxiliary unit via its electric machine shaft and via the belt drive in the first direction of drive rotation. In the second operating mode (generator operation), the internal combustion engine drives via its internal combustion engine shaft and the belt drive in the first driving direction of rotation to both the electric machine and the ancillary unit. In the third operating mode, the electric machine only drives the auxiliary unit via its electric machine shaft and the belt drive in the second drive direction of rotation.
In der ersten Betriebsart (d.h. Motorstart oder Boostfunktion) kann die Freilaufkupplung (d.h. der Klemmkörperfreilauf) momentübertragend sperren und die Fliehkraftkupplung übertragungsfrei sein. In der zweiten Betriebsart (d.h. Generatorbetrieb) kann die Freilaufkupplung übertragungsfrei sein und die Fliehkraftkupplung momentübertragend sperren. In der dritten Betriebsart können sowohl die Fliehkraftkupplung als auch die Freilaufkupplung übertragungsfrei sein.In the first operating mode (i.e. engine start or boost function), the overrunning clutch (i.e. the sprag clutch) can lock in a torque-transmitting manner and the centrifugal clutch can be transmission-free. In the second operating mode (i.e. generator operation), the overrunning clutch can be transmission-free and lock the centrifugal clutch in a torque-transmitting manner. In the third mode, both the centrifugal clutch and the one-way clutch can be non-transmission.
In einer konkreten Ausführungsvariante kann die schaltbare Riemenscheibe unter radialer Zwischenlage der Freilaufkupplung auf der Brennkraftmaschinen-Welle (d.h. Antriebswelle) angeordnet sein. Die Freilaufkupplung kann in gängiger Praxis eine Freilaufkupplung-Außenseite und eine Freilaufkupplung-Innenseite aufweisen. Zwischen der Freilaufkupplung-Innenseite und der Freilaufkupplung-Außenseite sind verstellbare Klemmelemente angeordnet. Je nach Drehrichtung der Innenseite und der Außenseite können aufgrund einer Relativbewegung die Klemmelemente in eine Klemmposition oder in eine Freigabeposition verstellt werden.In a specific embodiment variant, the switchable belt pulley can be arranged with the overrunning clutch radially interposed on the internal combustion engine shaft (i.e. drive shaft). The one-way clutch may have a one-way clutch outside and a one-way clutch inside in common practice. Adjustable clamping elements are arranged between the inside of the overrunning clutch and the outside of the overrunning clutch. Depending on the direction of rotation of the inside and the outside, the clamping elements can be adjusted into a clamping position or into a release position due to a relative movement.
Die Fliehkraftkupplung kann zumindest ein fliehkraftbeaufschlagbares Fliehkraftelement aufweisen. Das Fliehkraftelement kann bei Fliehkrafteinwirkung zwischen einer Ruheposition und einer Sperrposition verlagert werden. In der fliehkraftbeaufschlagten Sperrposition kann das Fliehkraftelement in Anlage mit einer Reibschlusskontur der Riemenscheibe sein. Demgegenüber kann das Fliehkraftelement in seiner Ruheposition außer Eingriff mit der Reibschlusskontur der Riemenscheibe sein.The centrifugal clutch can have at least one centrifugal element that can be acted upon by centrifugal force. The centrifugal force element can be shifted between a rest position and a blocking position under the action of centrifugal force. In the blocking position subjected to centrifugal force, the centrifugal force element can be in contact with a friction-locking contour of the belt pulley. In contrast, the centrifugal element can be out of engagement with the frictional engagement contour of the belt pulley in its rest position.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Riemenscheibenanordnung einen Drehschwingungstilger auf, der die Antriebswelle mit der Kupplungseinrichtung, bestehend aus Fliehkraftkupplung und Freilaufkupplung, momentübertragend verbindet. Im Hinblick auf eine kompakte Anordnung weist die schaltbare Riemenscheibe einen radialen Innenbauraum auf, in dem der Drehschwingungstilger angeordnet ist. Der Drehschwingungstilger weist ein mit der Antriebswelle drehfest verbundenes Primärteil und ein Sekundärteil auf. Diese sind um eine gemeinsame Drehachse zueinander begrenzt verdrehbar. Zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil ist zu mindestens eine Dämpfungsfeder abgestützt. Das Sekundärteil ist über die Fliehkraftkupplung trieblich mit der Riemenscheibe verbunden.According to a further exemplary embodiment of the invention, the belt pulley arrangement has a torsional vibration damper, which connects the drive shaft to the clutch device, consisting of a centrifugal clutch and an overrunning clutch, in a torque-transmitting manner. With regard to a compact arrangement, the switchable belt pulley has a radial interior space in which the torsional vibration absorber is arranged. The torsional vibration absorber has a primary part, which is connected in a torque-proof manner to the drive shaft, and a secondary part. These can be twisted relative to one another to a limited extent about a common axis of rotation. At least one damping spring is supported between the primary part and the secondary part. The secondary part is drivingly connected to the belt pulley via the centrifugal clutch.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the accompanying figures.
Es zeigen:
-
1 ,2 und3 jeweils Ansichten einer als Blockschaltdiagramm angedeuteten Riemenscheibenanordnung in unterschiedlichen Betriebszuständen; -
4 in einer Längsschnittdarstellung die Riemenscheibenanordnung; -
5 und6 weitere Schnittdarstellungen der Riemenscheibenanordnung.
-
1 ,2 and3 in each case views of a pulley arrangement indicated as a block circuit diagram in different operating states; -
4 in a longitudinal sectional view, the pulley assembly; -
5 and6 further sectional views of the pulley assembly.
In der
In den
Die Kupplungseinrichtung (K1, K2) ist aus einer Freilaufkupplung (d.h. Klemmkörperfreilauf) K1 und einer Fliehkraftkupplung K2 aufgebaut. Diese können unter anderem bei den anhand der
In der
In der
In der
In der ersten Betriebsart MB1 ist eine momentübertragende Sperrfunktion der Freilaufkupplung K1 aktiv. In diesem Fall verläuft der Lastpfad L1 (
Die
Das Sekundärteil 14 (
Anhand der
Die erfindungsgemäße Fliehkraftkupplung K2 ist in den Figuren nach Art einer Trommelbremse als eine Reibungskupplung mit zwei Fliehkraftelementen 15 realisiert, die als Reibelemente mit einer Reibschlusskontur 29 der Riemenscheibe 9 zusammenwirken. Die Reibschlusskontur 29 ist am Innenumfang eines radial äußeren Rillenkranzes 21 der schaltbaren Riemenscheibe 9 ausgebildet.The centrifugal clutch K2 according to the invention is implemented in the figures in the manner of a drum brake as a friction clutch with two
Wie aus der
Jedes Fliehkraftelement 15 ist als eine Schwinge einseitig an einer Drehlagerstelle 30 am Außenring 14 (d.h. am Sekundärteil des Drehschwingungstilgers 10) drehgelagert. In der
Bei einer Drehung des Außenrings 14 in der Drehrichtung A1 (d.h. in der
In den
Die Fliehmasse der Fliehkraftelemente 15 ist dabei so bemessen, dass im unteren Brennkraftmaschinen-Drehzahlbereich (dort herrschen die größten Drehunförmigkeiten) die Fliehkraftelemente 15 bei hohen Drehmomentspitzen kurz rutschen und damit auch für Entlastung im Riementrieb sorgen.The centrifugal mass of the
Bezugszeichenlistereference list
- 11
- Brennkraftmaschinen-Welle bzw. AntriebswelleInternal combustion engine shaft or drive shaft
- 33
- Aggregate-WelleAggregate Wave
- 55
- Elektromaschinen-Welleelectric machine shaft
- 77
- drehfeste Riemenscheibe der Elektromaschinen-Wellenon-rotatable pulley of the electric machine shaft
- 88th
- Fahrzeugbatterievehicle battery
- 99
- schaltbare Riemenscheibe der Brennkraftmaschinen-Welleswitchable pulley of the internal combustion engine shaft
- 1010
- Drehschwingungstilgertorsional vibration damper
- 1212
- Primärteilprimary part
- 1313
- aggregateseitige Riemenscheibeaggregate-side pulley
- 1414
- Sekundärteilabutment
- 1515
- Fliehkraftelementecentrifugal elements
- 1616
- durchmessergroßer Hülsenabschnittdiameter sleeve section
- 1717
- durchmesserkleiner Hülsenabschnittdiametersmall sleeve section
- 1919
- Baurauminstallation space
- 2020
- Schraubescrew
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- Klemmkörperclamping body
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- Nabenabschnitthub section
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- Verbindungsflanschconnecting flange
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001077520A1 (en) | 2000-04-07 | 2001-10-18 | Robert Bosch Gmbh | Device for coupling one accessory with a main drive |
DE10148961A1 (en) | 2000-10-12 | 2002-04-18 | Luk Lamellen & Kupplungsbau | Transmission system between the engine output shaft of a motor vehicle and an electric machine incorporates transmission stages which are switchable by at least one belt freewheeling unit |
DE69817556T2 (en) | 1997-05-07 | 2004-06-17 | Litens Automotive Partnership, Woodbridge | BELT DRIVE SYSTEM WITH GENERATOR CONNECTOR FREE CLUTCH |
DE112006001811T5 (en) | 2005-07-05 | 2008-06-12 | Litens Automotive Partnership, Woodbridge | Freewheel disconnect clutch with locking mechanism |
DE102008006578A1 (en) | 2007-01-31 | 2008-08-28 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | A vehicle drive system, power control apparatus, and method of controlling power |
DE102009016911A1 (en) | 2008-04-15 | 2009-10-22 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Belt-driven generator starter systems for hybrid vehicles |
US20090298646A1 (en) | 2008-05-27 | 2009-12-03 | Scott Parsons | Engine powered device having accessory drive and reversing motor for selectively starting engine and powering accessory drive |
DE102012208318A1 (en) | 2011-06-14 | 2012-12-20 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Crankshaft pulley for transmitting torque between crankshaft and belt drive for e.g. hybrid vehicle, has freewheel combined with centrifugal clutch in pulley, where centrifugal clutch comprises centrifugal weights with friction linings |
-
2020
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69817556T2 (en) | 1997-05-07 | 2004-06-17 | Litens Automotive Partnership, Woodbridge | BELT DRIVE SYSTEM WITH GENERATOR CONNECTOR FREE CLUTCH |
WO2001077520A1 (en) | 2000-04-07 | 2001-10-18 | Robert Bosch Gmbh | Device for coupling one accessory with a main drive |
DE10148961A1 (en) | 2000-10-12 | 2002-04-18 | Luk Lamellen & Kupplungsbau | Transmission system between the engine output shaft of a motor vehicle and an electric machine incorporates transmission stages which are switchable by at least one belt freewheeling unit |
DE112006001811T5 (en) | 2005-07-05 | 2008-06-12 | Litens Automotive Partnership, Woodbridge | Freewheel disconnect clutch with locking mechanism |
DE102008006578A1 (en) | 2007-01-31 | 2008-08-28 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | A vehicle drive system, power control apparatus, and method of controlling power |
DE102009016911A1 (en) | 2008-04-15 | 2009-10-22 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Belt-driven generator starter systems for hybrid vehicles |
US20090298646A1 (en) | 2008-05-27 | 2009-12-03 | Scott Parsons | Engine powered device having accessory drive and reversing motor for selectively starting engine and powering accessory drive |
DE102012208318A1 (en) | 2011-06-14 | 2012-12-20 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Crankshaft pulley for transmitting torque between crankshaft and belt drive for e.g. hybrid vehicle, has freewheel combined with centrifugal clutch in pulley, where centrifugal clutch comprises centrifugal weights with friction linings |
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